位置:51电子网 » 技术资料 » 新品发布

直接脉宽调制的D类功放

发布时间:2013/11/20 19:57:27 访问次数:2014

   按照上述的原理,我们可以搭建如图1所示的仿真电路。EL5170ISZ-T7根据模拟电路基础知识,图中的IC3和IC1构成了三角波产生电路,产生的三角波频率为:
    f=Rl/(4 xR2 xR6 xCl)
    这里的取值约为250kHz。三角波和正弦波通过比较器产生的PWM波推动后级的功率开关电路,得到经过放大的PWM信号,最后经过低通滤波后恢复成为正弦波。图2给出的是输出的波形仿真,输入的为10WIz/lVpp的正弦信号。
    笔者经过试验验证这个电路是可以使用的,实际的制作中为了简化电源的设计,电路略有调整,用于制作的电路图如图8所示。由于电路没有对MOSFET设置死区,为了减小MOSFEl-的开关损耗,这里将调制频率降到了100kHz左右。电路的波形严生部分和音频放大部分采用+5V单电源供电,那么对于产生的三角波和被放大的音频信号,需要有一个相同的参考电位,为了使得信号幅值最大化,选取这个参考电位为+5V的中点。图中的R2、Rl0分压得到的Vref为三角波信号的参考地,R19、R20分压得到音频信号的参考地,两者均为+2.5V。
    为了了解D类功放的工作原理,我们首先看一下产生PWM最直接的方法。在Multisim里面作如图A所示的仿真电路。其中XFG1输入lOkHz/lVpp的正弦波,XFG2输入lOOkHz/l.2Vpp的三角波,那么可以观察到输入/输出的波形如图B所示。可以看到,正弦波的幅度大于三角波幅度时。输出高电平,当正弦波幅度小于三角波幅度时,输出低电平。按照刚才的设置,一个周期的正弦波对应10个周期的PWM波。

          
    接着我们在Multisim下搭建如图c所示的仿真电路,即在上面仿真的基础上加上一级由运放构成的低通滤波嚣,这个低通滤波器的3dB截止频率约25kHz。图B中所示的PWM经过低通滤波器后得到如图D上方所示的波形。不难看出,PWM波经过低通滤波器后得到的波形与输入正弦波相似,但是高频分量比较严重,失真明显。如果我们将三角波的频率提高到300kHz.那么得到如图E所示的波形,此时的失真就变得相当低了。
    上面的仿真说明,受正弦波调制的PWM波,经过低通滤波后能够还原戍原来的正弦波,对于正弦波频率和低通滤波器截止频率一定的条件下,PWM波的频率越高,还原出来的正弦波失真越小。

   按照上述的原理,我们可以搭建如图1所示的仿真电路。EL5170ISZ-T7根据模拟电路基础知识,图中的IC3和IC1构成了三角波产生电路,产生的三角波频率为:
    f=Rl/(4 xR2 xR6 xCl)
    这里的取值约为250kHz。三角波和正弦波通过比较器产生的PWM波推动后级的功率开关电路,得到经过放大的PWM信号,最后经过低通滤波后恢复成为正弦波。图2给出的是输出的波形仿真,输入的为10WIz/lVpp的正弦信号。
    笔者经过试验验证这个电路是可以使用的,实际的制作中为了简化电源的设计,电路略有调整,用于制作的电路图如图8所示。由于电路没有对MOSFET设置死区,为了减小MOSFEl-的开关损耗,这里将调制频率降到了100kHz左右。电路的波形严生部分和音频放大部分采用+5V单电源供电,那么对于产生的三角波和被放大的音频信号,需要有一个相同的参考电位,为了使得信号幅值最大化,选取这个参考电位为+5V的中点。图中的R2、Rl0分压得到的Vref为三角波信号的参考地,R19、R20分压得到音频信号的参考地,两者均为+2.5V。
    为了了解D类功放的工作原理,我们首先看一下产生PWM最直接的方法。在Multisim里面作如图A所示的仿真电路。其中XFG1输入lOkHz/lVpp的正弦波,XFG2输入lOOkHz/l.2Vpp的三角波,那么可以观察到输入/输出的波形如图B所示。可以看到,正弦波的幅度大于三角波幅度时。输出高电平,当正弦波幅度小于三角波幅度时,输出低电平。按照刚才的设置,一个周期的正弦波对应10个周期的PWM波。

          
    接着我们在Multisim下搭建如图c所示的仿真电路,即在上面仿真的基础上加上一级由运放构成的低通滤波嚣,这个低通滤波器的3dB截止频率约25kHz。图B中所示的PWM经过低通滤波器后得到如图D上方所示的波形。不难看出,PWM波经过低通滤波器后得到的波形与输入正弦波相似,但是高频分量比较严重,失真明显。如果我们将三角波的频率提高到300kHz.那么得到如图E所示的波形,此时的失真就变得相当低了。
    上面的仿真说明,受正弦波调制的PWM波,经过低通滤波后能够还原戍原来的正弦波,对于正弦波频率和低通滤波器截止频率一定的条件下,PWM波的频率越高,还原出来的正弦波失真越小。

相关技术资料
11-20直接脉宽调制的D类功放

热门点击

 

推荐技术资料

自制智能型ICL7135
    表头使ff11CL7135作为ADC,ICL7135是... [详细]
版权所有:51dzw.COM
深圳服务热线:13692101218  13751165337
粤ICP备09112631号-6(miitbeian.gov.cn)
公网安备44030402000607
深圳市碧威特网络技术有限公司
付款方式


 复制成功!